天文学家发现存在仅几毫秒的巨型中子星


天文学家发现存在仅几毫秒的巨型中子星

宇宙中充满了奇异的天体 , 现在天文学家发现了一个重磅炸弹--超重中子星 , 在它们坍缩成黑洞之前 , 只存在了零点几秒 。 当具有一定质量范围的恒星作为超新星爆炸时 , 它们会留下一个被称为中子星的致密核心 。 这些奇怪的恒星把超过太阳的质量塞进一个城市大小的球里 。 它们常常以双星系统结束 , 最终两颗中子星会向内旋转 , 直到碰撞形成一个物体 。
这个物体是什么取决于总质量 。 一颗中子星的最大质量刚刚超过两个太阳 , 然后它就会在自身的引力下坍塌 , 形成一个黑洞--所以如果两颗中子星的总质量低于这个极限 , 它们就会形成一颗新的中子星 。 如果质量更高 , 则碰撞将产生一个黑洞 。
在新的研究中 , 天文学家检测到两颗中子星之间的合并导致了黑洞 。 然而 , 他们还发现了一个耐人寻味的中间阶段的信号--只存在短短几毫秒的超重中子星 。
根据对中子星合并的计算机模拟 , 如果形成了超重中子星 , 在事件中抛出的引力波中出现一种被称为准周期振荡(QPO)的特定模式 。 虽然目前的观测站还没有敏感到可以在引力波中探测到这些 , 但新研究的团队确定 , 它们的指纹也会在伽马射线中显示出来 。
为了测试这个想法 , 天文学家们扫描了三个天文台在过去几十年中捕获的700个短伽马射线暴(GRB)的档案数据 。 果然 , 伽马射线QPOs出现在康普顿伽马射线天文台捕获的两个事件中--一个发生在1991年7月 , 另一个发生在1993年11月 。
研究小组计算出 , 被探测到的超重中子星的质量超过太阳的2.5倍 , 并且在坍缩成黑洞之前将持续不超过300毫秒的时间 。 它们的旋转速度也会非常快--如果它们持续那么久的话 , 几乎是每分钟78000转 。 相比之下 , 旋转速度最快的脉冲星的时钟低于43000转 。
该团队表示 , 未来的引力波探测器应该变得足够敏感 , 可以直接发现超重中子星的特征 , 这可能有助于提供关于这些超短命物体的新信息 。
【天文学家发现存在仅几毫秒的巨型中子星】该研究发表在《自然》杂志上 。

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